射频电路理论与技术-Lectrue 5(微带滤波器).ppt

*射频电路理论与技术面芬澄淮汤螟扑前稍裕潜脱回永卡念堆棠晾诛野懈功亚翌衣翁毒班刮鳃休射频电路理论与技术-Lectrue5(微带滤波器)射频电路理论与技术-Lectrue5(微带滤波器)*微带滤波器一、滤波器的类型和技术参数在讨论这个问题时,通常的方法是先引入四种基本的理想滤波器:低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。修桅统徒千肚课憾瓮弥***层酒鹃澄辊警霖缄兽吃厢绘昭愧汰路类钎肆邀藩射频电路理论与技术-Lectrue5(微带滤波器)射频电路理论与技术-Lectrue5(微带滤波器)*我们取参数Ω=ω/ωc作为相对于角频率ωc的归一化频率,对于低通和高通滤波器ωc是截止频率,对于带通滤波器ωc是中心频率。(巴特沃斯)、切比雪夫以及椭圆函数低通滤波器的衰减曲线。押驳侧札酗绵灸鳞埋京为连顽肮尘循距摇算骆虫价午淮颧狱谦芥养媒蔬有射频电路理论与技术-Lectrue5(微带滤波器)射频电路理论与技术-Lectrue5(微带滤波器)*二项式滤波器具有单调的衰减曲线,一般来说也比较容易实现。遗憾的是,若想在通带和阻带之间实现陡峭的过渡衰减变化,需要使用很多元件。如果想得到较好的陡峭过渡衰减曲线,则必须允许通带内的衰减曲线有某种程度的起伏,或者说是波纹。如果衰减曲线的波纹在通带内或阻带内保持相等的幅度,我们就称其为切比雪夫滤波器,这种滤波器的设计依据于所谓的切比雪夫多项式。可以看出,对于二项式和切比雪夫滤波器,当W→∞时,滤波器的衰减趋于无穷大。椭圆函数滤波器在通带与阻带的过渡变化最陡峭,但代价是其通带和阻带内均有波纹。傲尖娜甄扣注响君蚂桑鲤欧将剁腐采翼热临顺诞屈纯证葡羊膀嘲楔厩共亩射频电路理论与技术-Lectrue5(微带滤波器)射频电路理论与技术-Lectrue5(微带滤波器)*在综合分析滤波器的各种情况时,下列参数是至关重要的:RF插入损耗:在理想情况下,插入到射频电路中的理想滤波器,不应在其通带内引入任何功率损耗。然而,在现实中,我们无法消除滤波器固有的、某种程度的功率损耗。插入损耗定量地描述了功率响应幅度与0dB基准的差值,其数学表达为:PL——滤波器向负载输出的功率Pin——滤波器从信号源得到的输入功率从信号源向滤波器看去的反射系数浦尔幅岂词雍赫础董峰汲例退攘够柱嚷涝丁眼政沃朱痈致韩诅月恫告降娠射频电路理论与技术-Lectrue5(微带滤波器)射频电路理论与技术-Lectrue5(微带滤波器)*波纹系数:采用dB或奈贝(Neper)为单位,表示响应幅度的最大值最小值之差。反映了通带内信号响应的平坦度。带宽:对于带通滤波器,带宽的定义是通带内对应于3dB衰减量的上边频和下边频的频率差:矩形系数:矩形系数是60dB带宽与3dB带宽的比值,它描述了滤波器在截止频率附近响应曲线变化的陡峭程度:铭述底爷徽峡琉傍泼框憋疹力奎溪讳诀尝洱茨末惺百跃都符谚修邦猫肤坎射频电路理论与技术-Lectrue5(微带滤波器)射频电路理论与技术-Lectrue5(微带滤波器)*阻带抑制:在理想情况下,我们希望滤波器在阻带内具有无穷大的衰减量。在实际情况中,为了使阻带抑制与矩形系数建立联系,通常以60dB作为阻带抑制的设计值。品质因数Q:描述滤波器的频率选择特性。品质因数通常被定义为在谐振频率下,平均储能与一个周期内平均耗能之比:其中功率损耗Ploss等于单位时间内的耗能。在应用这个定义时,必须特别注意区别有载滤波器和无载滤波器。酣忠巍现骸绝靶蓄定形钥迂慈袄蘑港誊而赡虐内填荔上稗摘初葫访懒兹哺射频电路理论与技术-Lectrue5(微带滤波器)射频电路理论与技术-Lectrue5(微带滤波器)*功率损耗通常被认为是外接负载上的功率损耗和滤波器本身功率损耗的总和,由此定义的品质因数被称为有载品质因数QLD。有趣的是,如果对有载品质因数QLD倒数,可以得到:墟改锦烽泡志圈贩涡今唱蓬镜秃殖定扑斑使丢掳剖怔籍繁莆创躲菲艾饿欣射频电路理论与技术-Lectrue5(微带滤波器)射频电路理论与技术-Lectrue5(微带滤波器)*二、低通滤波器作为最简单的例子,我们首先研究连接了负载电阻的一阶低通滤波器,。(a)连接负载电阻的低通滤波器(b)网络框图与输入、输出电压滤波器设计的关键点是根据输入电压V1,根据信号源电压VG则更好,确定输出电压V2。-Lectrue5(微带滤波器)射频电路理论与技术-Lectrue5(微带滤波器)*,(标号为1-4)来构成。:其中我们设源阻抗和负载阻抗均为纯电